康保县水资源利用现状及保护对策

贾兆宾 张 爽 付银环

(1.河北省公共资源交易中心,河北 石家庄 050051;2.河北省水利科学研究院,河北 石家庄 050051)

康保县位于河北省坝上地区西北部,平均海拔1450m,境内无常年性河流,是河北省唯一的无河县。全县人均水资源量为282m3,低于河北省307m3与张家口市350m3的平均水平,仅为全国平均水平的13%,远低于国际公认的人均500m3的极度缺水标准,属于典型的资源型缺水地区。同时,张家口坝上地区是首都北京重要的水源涵养功能区及生态环境支撑区[1]。因此,分析康保县水资源利用现状及存在的问题,提出有效的解决对策和措施,对实现水资源可持续利用,切实担负起首都水源涵养功能区和生态环境支撑区(以下简称“两区”)的建设责任,具有十分重要的意义。

1 康保县水资源利用现状

1.1 水资源概况

根据《河北省张家口市水资源评价报告》和《张家口市坝上地区地下水水资源勘察评价报告》,康保县多年平均年降水量(1956—2013年系列)为348.6mm,年径流量为1900万m3,由于没有拦蓄工程,地表水无法利用,地下水成为全县的唯一供水水源。全县多年平均地下水资源量为6768万m3,而地下水可开采量仅为1501万m3。

1.2 供水工程

a.机井工程。2020年,康保县共有机电井17348眼,平均机井密度为5.2眼/km2。其中,规模以上机电井11027眼,规模以下机电井6321眼。2016—2020年,全县平均地下水年供水量为2462万m3。全县有效灌溉面积9.7万亩,其中喷灌面积3.8万亩,微灌面积5.8万亩,低压管灌面积0.1万亩。

b.污水处理工程。2010年,康保县污水及再生水处理厂投产运行,收集处理县城区域内污水,设计处理污水能力为1.6万m3/d,实际处理水量为5000m3/d。2020年,污水处理厂实行总磷、总氮提标改造工程后,出水水质的各项指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准,处理后的再生水全部排放到康巴诺尔湖,为国家湿地公园注入水源。

1.3 用水情况分析

2016—2020年,康保县年平均用水量2462万m3,全部取用地下水。其中,农业用水量2074万m3,生活用水量335万m3,工业用水量38万m3,生态环境用水量16万m3。农业、生活、工业、生态环境用水结构为84.2∶13.6∶1.5∶0.7。康保县2016—2020年用水情况见表1。

表1 康保县2016—2020年用水情况 单位:万m3

2 存在问题及原因

2.1 超采问题突出

根据《河北省张家口市水资源评价报告》,康保县地下水储水量6768万m3,而地下水可开采量仅为1501万m3。2016—2020年全县年平均用水量为2462万m3,地下水超采量高达961万m3。2019年,康保县实施地下水超采综合治理项目,通过旱作雨养、休耕种草等方式,累计压采地下水量240万m3,但由于历史欠账太多,要实现地下水采补平衡、地下水位止降回升,仍任重道远。

2.2 农业用水量大

蔬菜是高耗水作物,康保县85%的农业用水量用于蔬菜生产[2]。2020年,康保县蔬菜播种面积8.3万亩,占有效灌溉面积的85%,大面积种植蔬菜,加剧了水资源供需矛盾。据统计,全县农业一直是第一用水大户,农业用水量占总用水量的比例从2010年的94.1%下降到2020年的71.3%,虽下降了22.8%,但农业用水量占比仍高于全省平均值(58.9%)。康保县2010—2020年农业用水占比趋势见图1。

图1 康保县2010—2020年农业用水占比趋势

2.3 机井管理不严

随着农村日趋空心化,土地流转集中到种植大户已成趋势。在农业灌溉用水过程中,旱改灌现象突出[3]。为了提高种植产量和增加收益,一些种植大户改变原有的灌溉条件,将旱地发展为水浇地,私自扩大灌溉面积,改种马铃薯、葵花、蔬菜等农作物,加剧了地下水超采。

2.4 基础设施薄弱

康保县多年平均年降水量为348.6mm,年径流量为1900万m3,然而境内除1座小(1)型水库外,没有塘坝、窖池、蓄水池等雨水集蓄利用工程,地表水无法利用,造成雨洪资源的极大浪费。因此,水利工程基础设施薄弱,很大程度上限制了康保县水资源的开发与利用。

2.5 水土流失严重

康保县水土流失面积为2534km2,占县域面积的75.3%[4],是140个水土流失严重县之一[5]。康保县年降水量稀少,降水多集中在6—8月,且多以暴雨形式出现。由于坝上地区植被稀少,土壤疏松,每遇暴雨,雨水来不及渗入地下,便携带大量泥沙急速流走,水土流失严重,影响了首都“两区”建设。

3 水资源保护对策

3.1 调整种植结构,有效压减农业用水

按照以水定产、适水发展的要求,立足康保县水资源承载能力,大力调整农业种植结构,有效压减农业用水量。首先,推进高标准农田建设,推广喷灌、滴灌、水肥一体化等高效节水灌溉技术,提高农田灌溉水有效利用率;其次,引导农户将水浇地改为旱地,推广旱作雨养种植模式[6],压减蔬菜、马铃薯等种植面积,种植燕麦、莜麦、胡麻等坝上特色粮油作物,采用抗旱保墒耕作方法,充分利用自然降水,不再抽取地下水灌溉,从灌溉高产种植变为适水高效种植,由灌溉农业转变为旱作雨养农业。

3.2 严格机井管理,强化取水计量监测

地下水是康保县唯一的水源,只有严把用水“总阀门”,加强机电井管控力度,才能有效提升水资源管理水平。一是全县取水井已进行了电子标识认证,对未认证的机井,建立关停台账,逐井确定关停时间;二是强化对取水井的取水计量和在线监测,农业灌溉取水井采取“以电折水”计量,非农机井年取水量1万m3以上的全部实现在线监控;三是加强农业灌溉用水全过程管控,根据“以电折水”水量,实行“超定额加价”水价模式[7],通过价格杠杆,倒逼农业节水。

3.3 加快污水回用,拓宽再生水使用范围

污水处理回用是优化供水结构、缓解水资源不足、防治水污染、改善水环境的重要途径[8]。《康保县“十四五”发展规划纲要》指出,加快污水集中处理设施建设,完善污水管网配套工程,推进“清污分流、雨污分流”,实施雨污分流改造工程,充分提高污水收集输送的效率。康保县污水处理厂提标改造后,日处理污水能力达到设计处理量1.6万m3,在向康巴诺尔湖湿地生态补水的基础上,尽量拓宽再生水使用范围,用于对水质要求不高的市政杂用、园林绿化、车辆冲洗、洒水降尘和电厂冷却等用水。

3.4 兴建集雨设施,充分利用雨洪资源

雨洪资源利用在水资源开发利用中占有极其重要的地位[9],尤其对于干旱地区的康保县来说,充分科学合理地利用雨洪资源,既是解决干旱缺水、开源增水的有效方法,也是对水资源进行补给的有力措施,又是改善生态环境的有效途径。康保县应积极借鉴西北干旱地区利用雨洪资源的经验,在农村地区推广修建庭院式集雨设施——水窖[10],雨季蓄水,旱时补水,收集到的雨水可用于牲畜饮水、农田灌溉等;在城镇地区大力推进海绵城市建设,有效缓解城市内涝问题,最大限度地把雨水留下来,不断提高雨洪资源的利用水平。

3.5 推进水土保持,切实做到涵养水源

从长远来看,康保县要牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念,积极落实首都“两区”建设任务要求,着力推进生态环境治理修复,大力推进水土保持,治理水土流失,有效提升水源涵养功能。一是严格落实休耕种草政策,加大休耕种草补贴,提高农户积极性;二是利用雨天有利时机,大面积撒播草籽,治理黄土裸露,减少水土流失,增加绿色覆盖面积[11],到2035年,全县草原面积达到211.68万亩;三是因地制宜,重点推广杨树、榆树、樟子松、沙棘、柠条等耐旱乔木和灌木,涵水于地、涵水于林草,实现“以水带绿、以绿养水、以林护岸”的绿色发展。

4 结 语

康保县水资源短缺已严重制约了县域经济和乡村振兴的发展。为有效解决水资源短缺问题,缓解水资源供需矛盾,修复水生态环境,康保县应多措并举,标本兼治,以地下水超采综合治理和节水型社会建设为抓手,调整农业种植结构,实施旱作雨养种植模式,加强灌溉机井管理,强化取水计量管控,有序压减地下水量;以完善水利基础设施为重点,统筹地下水和再生水配置,拓宽再生水使用范围,兴建集雨水窖,充分利用雨洪资源,减少地下水开采;以首都“两区”建设为契机,立足长远,大力推进水土保持,逐渐增强水源涵养功能,不断提升水安全保障能力,实现康保县水资源可持续利用和经济社会持续发展。